Page 101 - 《应用声学》2023年第1期

第 42 卷 第 1 期 周益清等： 三维声传播模型 BELLHOP3D 的信息传递接口并行优化 97

͜୧૯ܿ/dB ͜୧૯ܿ/dB ͜୧૯ܿ/dB
0 60 0 60 0 60

-5 -5 -5
65 65 65
-10 -10 -10

ඵࣱᡰሏ y/km -15 70 ඵࣱᡰሏ y/km -15 70 ඵࣱᡰሏ y/km -15 70

-20
-20
-20
75
75
75
-25
-30 -25 -25
-30
-30
80 80 80
-35 -35 -35
-40 85 -40 85 -40 85
0 5 10 15 20 0 5 10 15 20 0 5 10 15 20
ඵࣱᡰሏ x/km ඵࣱᡰሏ x/km ඵࣱᡰሏ x/km
(a) ˙ᛡBELLHOP3D (b) ࣳᛡBELLHOP3DΎၹӭᤉሮ (c) ࣳᛡBELLHOP3DΎၹ72˔ᤉሮ

图 3 接收深度为 80 m 的水平面的传播损失
Fig. 3 Transmission loss calculated by serial BELLHOP3D, parallel BELLHOP3D with 1 process
and parallel BELLHOP3D using 72 processes

可扩展性指的是并行效率与问题规模、处理器 时，并行效率最低，因为有一些进程没有被分配
数量之间的函数关系，它可以分为强可扩展性与弱 任务。
可扩展性。强可扩展性指的是保持总体计算规模不
70
变，随着处理器个数的增加，观察并行效率的变化。
60 ࣳᛡBELLHOP3D
弱可扩展性指的是保持单个节点的计算规模不变， ေਇҫᤴඋ
50
随着处理器个数的增加，观察并行效率的变化。下 40
面将分别测试并行 BELLHOP3D 的强可扩展性和 ҫᤴඋ 30
弱可扩展性。 20

3.3.1 强可扩展性 10
0
设置问题规模为 Nbeta = 51, Nalpha = 501， 0 10 20 30 40 50 60 70
ᤉሮ஝
测试结果如表 1 和图 4 所示。可以看到，随着进程
数的增加，并行效率不断降低，且进程数越大，并 图 4 强可扩展性
行效率降低得越快。当进程数超过 Nbeta 的数量 Fig. 4 Strong scalability
表 1 强可扩展性测试
Table 1 Strong scalability test

输入 Nbeta 输入 Nalpha 进程数 并行时间/s 串行时间/s 加速比 并行效率
51 501 1 157 141 0.8981 0.8981
51 501 2 80.3 141 1.7559 0.8780
51 501 4 40.8 141 3.4559 0.8640
51 501 8 21.7 141 6.4977 0.8122
51 501 16 12 141 11.7500 0.7344
51 501 32 6.69 141 21.0762 0.6586
51 501 64 3.87 141 36.4341 0.5693